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À des milliers de mètres sous les vagues du Pacifique, des chercheurs ont identifié d’étranges galets produisant de l’oxygène dans l’obscurité la plus totale et sans l’aide d’organismes vivants.
Une première
Les nodules polymétalliques sont généralement trouvés à des profondeurs comprises entre 3 000 et 6 000 mètres. Principalement composés d’oxydes de fer et de manganèse, ils renferment également des métaux précieux comme le cobalt, le nickel et le lithium, indispensables à la fabrication des batteries, et des éléments de terres rares comme le cérium.
Alors qu’ils étudiaient les effets potentiels de leur exploitation sur les écosystèmes de la zone de Clarion-Clipperton, une vaste plaine abyssale du Pacifique Nord, Andrew Sweetman et ses collègues ont été surpris de constater que ces concrétions produisaient une quantité insoupçonnée d’oxygène, via un processus électrochimique.
« Nous pensions au départ que les capteurs étaient défectueux, car toutes les études réalisées dans les grands fonds marins indiquaient que l’oxygène y était consommé plutôt que produit », souligne le chercheur.
Discovery of 'dark oxygen' from deep-sea metal lumps could trigger rethink of origins of life https://t.co/n8QeIXKu5X
— Live Science (@LiveScience) July 22, 2024
Selon l’équipe, dont les travaux sont publiés dans la revue Nature Geoscience, la décomposition de l’eau de mer en oxygène et hydrogène est induite par une charge électrique naturelle, provenant de la différence de potentiel électrique entre les ions métalliques présents dans les nodules. La redistribution des électrons en découlant entraîne la génération d’oxygène.
De vastes implications
La présence d’oxygène sombre à 4 000 mètres sous les vagues remet en question l’idée que cet élément crucial ne soit produit naturellement que par la photosynthèse (et par l’oxydation de l’ammoniac), avec des implications pour l’émergence de la vie aérobie.
Si cet événement a été traditionnellement associé à l’apparition d’organismes producteurs d’oxygène, ayant progressivement modifié la composition de l’atmosphère terrestre, les détections récentes, intervenues dans des environnements dépourvus de lumière, laissent penser que des processus alternatifs seraient également impliqués.
Ces travaux soulèvent également des interrogations concernant l’exploitation de ces nodules polymétalliques, qui pourraient représenter une source vitale d’oxygène pour les écosystèmes des grands fonds marins.